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    中考数学二轮复习压轴专题:二次函数(含解析)学案
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    中考数学二轮复习压轴专题:二次函数(含解析)学案

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    这是一份中考数学二轮复习压轴专题:二次函数(含解析)学案,共35页。

    《二次函数》

    1.如图,平面直角坐标系中,点A、点B在x轴上(点A在点B的左侧),点C在第一象限,满足∠ACB为直角,且恰使△OCA∽△OBC,抛物线y=ax2﹣8ax+12a(a<0)经过A、B、C三点.
    (1)求线段OB、OC的长.
    (2)求点C的坐标及该抛物线的函数关系式;
    (3)在x轴上是否存在点P,使△BCP为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的P点的坐标:若不存在,请说明理由.

    解:(1)y=ax2﹣8ax+12a=a(x﹣6)(x﹣2),
    故OA=2,OB=6,
    △OCA∽△OBC,则,即:OC2=OA•OB,
    解得:CO=2;

    (2)过点C作CD⊥x轴于点D,

    △OCA∽△OBC,则,
    设AC=2x,则BC=2x,而AB=4,
    故16=(2x)2+(2x)2,解得:x=1,
    故AC=2,BC=2,
    S△ABC=AB×CD=AC×BC,解得:CD=,
    故OD=3,
    故点C(3,);
    将点C的坐标代入抛物线表达式并解得:a=﹣,
    故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x﹣4;

    (3)设点P(m,0),而点B、C的坐标分别为:(6,0)、(3,);
    则BC2=12,PB2=(m﹣6)2,PC2=(m﹣3)2+3,
    当BC=PB时,12=(m﹣6)2,解得:m=6;
    当BC=PC时,同理可得:m=6(舍去)或0;
    当PB=PC时,同理可得:m=4,
    综上点P的坐标为:(6,0)或(0,0)或(4,0).

    2.直线y=﹣x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A、B两点.
    (1)求这个二次函数的表达式;
    (2)若P是直线AB上方抛物线上一点;
    ①当△PBA的面积最大时,求点P的坐标;
    ②在①的条件下,点P关于抛物线对称轴的对称点为Q,在直线AB上是否存在点M,使得直线QM与直线BA的夹角是∠QAB的两倍?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

    解:(1)直线y=﹣x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,则点A、B的坐标分别为:(4,0)、(0,2),
    将点A、B的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,
    故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+2;
    (2)①过点P作y轴的平行线交BC于点N,设P(m,﹣m2+m+2),点N(m,﹣m+2),

    则:△PBA的面积S=PN×OA=×4×(﹣m2+m+2+m﹣2)=﹣m2+4m,
    当m=2时,S最大,此时,点P(2,5);
    ②点P(2,5),则点Q(,5),设点M(a,﹣a+2);

    (Ⅰ)若:∠QM1B=2∠QAM1,则QM1=AM1,
    则(a﹣)2+(a﹣3)2=(a﹣4)2+(﹣a+2)2,
    解得:a=,
    故点M1(,);
    (Ⅱ)若∠QM2B=2∠QAM1,
    则∠QM2B=∠QM1B,QM1=QM2,
    作QH⊥AB于H,BQ的延长线交x轴于点N,
    则tan∠BAO==,则tan∠QNA=2,
    故直线QH表达式中的k为2,
    设直线QH的表达式为:y=2x+b,将点Q的坐标代入上式并解得:b=2,
    故直线QH的表达式为:y=2x+2,故H(0,2)与B重合,
    M2、M1关于B对称,
    ∴M2(﹣,);
    综上,点M的坐标为:(,)或(﹣,).

    3.如图已知直线y=x+与抛物线y=ax2+bx+c相交于A(﹣1,0),B(4,m)两点,抛物线y=ax2+bx+c交y轴于点C(0,﹣),交x轴正半轴于D点,抛物线的顶点为M.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)设点P为直线AB下方的抛物线上一动点,当△PAB的面积最大时,求△PAB的面积及点P的坐标;
    (3)若点Q为x轴上一动点,点N在抛物线上且位于其对称轴右侧,当△QMN与△MAD相似时,求N点的坐标.

    解:(1)将点B(4,m)代入y=x+,
    ∴m=,
    将点A(﹣1,0),B(4,),C(0,﹣)代入y=ax2+bx+c,
    解得a=,b=﹣1,c=﹣,
    ∴函数解析式为y=x2﹣x﹣;
    (2)设P(n, n2﹣n﹣),
    则经过点P且与直线y=x+垂直的直线解析式为y=﹣2x+n2+n﹣,
    直线y=x+与其垂线的交点G(n2+n﹣, n2+n+),
    ∴GP=(﹣n2+3n+4),
    当n=时,GP最大,此时△PAB的面积最大,
    ∴P(,),
    ∵AB=,PG=,
    ∴△PAB的面积=××=;
    (3)∵M(1,﹣2),A(﹣1,0),D(3,0),
    ∴AM=2,AB=4,MD=2,
    ∴△MAD是等腰直角三角形,
    ∵△QMN与△MAD相似,
    ∴△QMN是等腰直角三角形,
    设N(t, t2﹣t﹣)
    ①如图1,当MQ⊥QN时,N(3,0);
    ②如图2,当QN⊥MN时,过点N作NR⊥x轴,过点M作MS⊥RN交于点S,
    ∵QN=MN,∠QNM=90°,
    ∴△MNS≌△NMS(AAS)
    ∴t﹣1=﹣t2+t+,
    ∴t=±,
    ∴t>1,
    ∴t=,
    ∴N(,1﹣);
    ③如图3,当QN⊥MQ时,过点Q作x轴的垂线,过点N作NS∥x轴,过点N作NR∥x轴,与过M点的垂线分别交于点S、R;
    ∵QN=MQ,∠MQN=90°,
    ∴△MQR≌△QNS(AAS),
    ∴SQ=QR=2,
    ∴t+2=1+t2﹣t﹣,
    ∴t=5,
    ∴N(5,6);
    ④如图4,当MN⊥NQ时,过点M作MR⊥x轴,过点Q作QS⊥x轴,
    过点N作x轴的平行线,与两垂线交于点R、S;
    ∵QN=MN,∠MNQ=90°,
    ∴△MNR≌△NQS(AAS),
    ∴SQ=RN,
    ∴t2﹣t﹣=t﹣1,
    ∴t=2±,
    ∵t>1,
    ∴t=2+,
    ∴N(2+,1+);
    综上所述:N(3,0)或N(2+,1+)或N(5,6)或N(,1﹣).




    4.如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的三个顶点B(4,0)、C(8,0)、D(8,8).抛物线的解析式为y=ax2+bx.
    (1)如图1,若抛物线经过A,D两点,直接写出A点的坐标 (4,8) ;抛物线的对称轴为直线 6 ;
    (2)如图2:①若抛物线经过A、C两点,求抛物线的表达式.
    ②若点P为线段AB上一动点,过点P作PE⊥AB交AC于点E,过点E作EF⊥AD于点F交抛物线于点G.当线段EG最长时,求点E的坐标;
    (3)若a=﹣1,且抛物线与矩形ABCD没有公共点,直接写出b的取值范围.

    解:(1)点A的坐标为:(4,8);函数的对称轴为:x=(4+8)=6;
    故答案为:(4,8);6;

    (2)①将点A、C的坐标代入抛物线表达式并解得:a=﹣,b=4,
    故抛物线的表达式为:y=﹣x2+4x;
    ②由点A、C的坐标得,直线AC的表达式为:y=﹣2x+16;
    设点E(x,﹣2x+16),则点G(x,﹣x2+4x),
    EG=﹣x2+4x﹣(﹣2x+16)=﹣x2+6x﹣16,
    当x=6时,EG由最大值为:2,此时点E(2,4);

    (3)若a=﹣1,则抛物线的表达式为:y=﹣x2+bx,
    当抛物线过点B和点D时,抛物线与矩形有一个交点,
    将点B的坐标代入抛物线表达式得:0=﹣16+4b,解得:b=4,
    将点D的坐标代入抛物线表达式并解得:b=9,
    故b的取值范围为:b<4或b>9.
    5.如图,直线y=x﹣1与抛物线y=﹣x2+6x﹣5相交于A、D两点.抛物线的顶点为C,连结AC.
    (1)求A,D两点的坐标;
    (2)点P为该抛物线上一动点(与点A、D不重合),连接PA、PD.
    ①当点P的横坐标为2时,求△PAD的面积;
    ②当∠PDA=∠CAD时,直接写出点P的坐标.

    解:(1)联立方程组,
    解得,,,
    ∴A(1,0),D(4,3),

    (2)①过P作PE⊥x轴,与AD相交于点E,

    ∵点P的横坐标为2,
    ∴P(2,3),E(2,1),
    ∴PE=3﹣1=2,
    ∴=3;
    ②过点D作DP∥AC,与抛物线交于点P,则∠PDA=∠CAD,

    ∵y=﹣x2+6x﹣5=﹣(x﹣3)2+4,
    ∴C(3,4),
    设AC的解析式为:y=kx+b(k≠0),
    ∵A(1,0),
    ∴,
    ∴,
    ∴AC的解析式为:y=2x﹣2,
    设DE的解析式为:y=2x+n,
    把D(4,3)代入,得3=8+n,
    ∴n=﹣5,
    ∴DE的解析式为:y=2x﹣5,
    联立方程组,
    解得,,,
    ∴此时P(0,﹣5),
    当P点在直线AD上方时,延长DP,与y轴交于点F,过F作FG∥AC,FG与AD交于点G,

    则∠FGD=∠CAD=∠PDA,
    ∴FG=FD,
    设F(0,m),
    ∵AC的解析式为:y=2x﹣2,
    ∴FG的解析式为:y=2x+m,
    联立方程组,
    解得,,
    ∴G(﹣m﹣1,﹣m﹣2),
    ∴FG=,FD=,
    ∵FG=FD,
    ∴=,
    ∴m=﹣5或1,
    ∵F在AD上方,
    ∴m>﹣1,
    ∴m=1,
    ∴F(0,1),
    设DF的解析式为:y=qx+1(q≠0),
    把D(4,3)代入,得4q+1=3,
    ∴q=,
    ∴DF的解析式为:y=x+1,
    联立方程组
    ∴,,
    ∴此时P点的坐标为,
    综上,P点的坐标为(0,﹣5)或.
    6.综合与探究
    如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A、B、C,已知点C(0,4),△AOC∽△COB,且,点P为抛物线上一点(异于A,B)
    (1)求抛物线和直线AC的表达式
    (2)若点P是直线AC上方抛物线上的点,过点P作PF⊥AB,与AC交于点E,垂足为F.当PE=EF时,求点P的坐标
    (3)若点M为x轴上一动点,是否存在点P,使得由B,C,P,M四点组成的四边形为平行四边形?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由

    解:(1),则OA=4OC=8,故点A(﹣8,0);
    △AOC∽△COB,则△ABC为直角三角形,
    则CO2=OA•OB,解得:OB=2,故点B(2,0);
    则抛物线的表达式为:y=a(x﹣2)(x+8),将点C的坐标代入上式并解得:
    a=﹣,
    故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣x+4;

    由点A、C的坐标可得直线AC的表达式为:y=x+4;
    (2)设点P(x,﹣x2﹣x+4),则点E(x, x+4),
    PE=EF,即﹣x2﹣x+4﹣x﹣4=x+4;
    解得:x=﹣8(舍去)或﹣2,
    故点P(﹣2,6);

    (3)设点P(m,n),n=﹣m2﹣m+4,点M(s,0),而点B、C的坐标分别为:(2,0)、(0,4);
    ①当BC是边时,
    点B向左平移2个单位向上平移4个单位得到C,
    同样点P(M)向左平移2个单位向上平移4个单位得到M(P),
    即m﹣2=s,n+4=0或m+2=s,n﹣4=0,
    解得:m=﹣6或﹣3,
    故点P的坐标为:(﹣6,4)或(﹣3,﹣4)或(﹣﹣3,﹣4);
    ②当BC是对角线时,
    由中点公式得:2=m+s,n=4,
    故点P(﹣6,4);
    综上,点P的坐标为:(﹣6,4)或(﹣3,﹣4)或(﹣﹣3,﹣4).
    7.如图1,抛物线y=x2+mx+4m与x轴交于点A(x1,0)和点B(x2,0),与y轴交于点C,且x1,x2满足x12+x22=20,若对称轴在y轴的右侧.
    (1)求抛物线的解析式.
    (2)如图2,若点P为线段AB上的一动点(不与A、B重合),分别以AP、BP为斜边,在直线AB的同侧作等腰直角三角形△APM和△BPN,试确定△MPN最大时P点的坐标.
    (3)若P(x1,y1),Q(x2,y2)是抛物线上的两点,当a≤x1≤a+2,x2≥时,均有y1≤y2,求a的取值范围.

    解:(1)x1+x2=﹣2m,x1x2=8m,
    则x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2=20,
    即(﹣2m)2﹣16m=20,
    解得:m=5(舍去)或﹣1;
    故抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣4;

    (2)令y=0,则x=﹣2或4,故点A、B的坐标分别为:(﹣2,0)、(4,0),则AB=6;
    设:AP=a,则PN=6﹣a,∠MPN=180°﹣∠MPA﹣∠NPB=90°;
    S△MPN=×PN×PM
    =a××(6﹣a)
    =a(6﹣a)
    =﹣(a﹣3)2+;
    ∴当a=3时,S△MPN最大,此时OP=1,故点P(1,0);

    (3)函数的对称轴为x=1,如图,

    x=﹣2.5和x=关于函数对称轴对称,纵坐标均为,
    由图象看,a≥﹣且a+2≤,
    解得:﹣≤a≤.
    8.如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点B,C,D的坐标分别(1,0),(3,0),(3,4),以A为顶点的抛物线y=ax2+bx+c过点C.动点P从点A出发,以每秒个单位的速度沿线段AD向点D匀速运动,过点P作PE⊥x轴,交对角线AC于点N.设点P运动的时间为t(秒).
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)若PN分△ACD的面积为1:2的两部分,求t的值;
    (3)若动点P从A出发的同时,点Q从C出发,以每秒1个单位的速度沿线段CD向点D匀速运动,点H为线段PE上一点.若以C,Q,N,H为顶点的四边形为菱形,求t的值.

    解:(1)∵四边形ABCD为矩形,且B(1,0),C(3,0),D(3,4),
    ∴A(1,4),
    设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+4,
    将C(3,0)代入y=a(x﹣1)2+4,
    得0=4a+4,
    解得a=﹣1,
    ∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)2+4=﹣x2+2x+3;

    (2)∵PE⊥x轴,DC⊥x轴,
    ∴PE∥DC,
    ∴△APN∽△ADC,
    ∵PN分△ACD的面积为1:2的两部分,
    ∴=或,
    当=时,==,
    ∵AD=2,
    ∴AP=,
    ∴t的值为×2=;
    当=时,==,
    ∵AD=2,
    ∴AP=,
    ∴t的值为×2=,
    综上所述,t的值为或;

    (3)如图2﹣1,当CN为菱形的对角线时,
    点P,N的横坐标均为,
    设直线AC的解析式为y=kx+b,
    将A(1,4),C(3,0)代入y=kx+b,
    得,
    解得,
    ∴直线AC的表达式为y=﹣2x+6,
    将点N的横坐标代入y=﹣2x+6,
    得,
    即EN=4﹣t,
    由菱形CQNH可得,CQ=NH=t=CH,
    可得EH=(4﹣t)﹣t=4﹣2t,
    ∵,
    ∴,
    在Rt△CHE中,
    ∵CE2+EH2=CH2,
    ∴,
    解得,t1=,t2=4(舍);
    如图2﹣2,当CN为菱形的边时,
    由菱形CQHN可得,CQ=CN=t,
    在Rt△CNE中,
    ∵NE2+CE2=CN2,
    ∴(4﹣t)2+(2﹣t)2=t2,
    解得,t1=20﹣8,t2=20+8(舍);
    综上所述,t的值为或.



    9.如图1,过原点的抛物线与x轴交于另一点A,抛物线顶点C的坐标为,其对称轴交x轴于点B.

    (1)求抛物线的解析式;
    (2)如图2,点D为抛物线上位于第一象限内且在对称轴右侧的一个动点,求使△ACD面积最大时点D的坐标;
    (3)在对称轴上是否存在点P,使得点A关于直线OP的对称点A'满足以点O、A、C、A'为顶点的四边形为菱形.若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
    解:(1)设抛物线解析式为y=a(x﹣h)2+k,(a≠0)
    ∵顶点,
    ∴,
    又∵图象过原点,
    ∴,
    解出:,
    ∴,
    即;

    (2)令y=0,即,
    解得:x1=0,x2=4,
    ∴A(4,0),
    设直线AC的解析式为y=kx+b,
    将点A(4,0),代入,
    得,
    解得,
    ∴直线AC的解析式为y=﹣x+4,
    过点D作DF∥y轴交AC于点F,
    设,则,
    ∴,
    ∴=,
    ∴当m=3时,S△ACD有最大值,
    当m=3时,,
    ∴;

    (3)∵∠CBO=∠CBA=90°,OB=AB=2,,
    ∴,
    ∴OA=OC=AC=4,
    ∴△AOC为等边三角形,
    ①如图3﹣1,当点P在C时,OA=AC=CA'=OA',
    ∴四边形ACA'O是菱形,
    ∴;
    ②作点C关于x轴的对称点C',当点A'与点C'重合时,OC=AC=AA'=OA',
    ∴四边形OCAA'是菱形,
    ∴点P是∠AOA'的角平分线与对称轴的交点,记为P2,
    ∴,
    ∵∠OBP2=90°,OB=2,
    ∴OP2=2BP2,
    ∵∠OBP2=90°,OB=2,
    ∴OP2=2BP2,
    设BP2=x,
    ∴OP2=2x,
    又∵,
    ∴(2x)2=22+x2,
    解得或,
    ∴;
    综上所述,点P的坐标为或.




    10.已知二次函数与x轴交于A、B(A在B的左侧)与y轴交于点C,连接AC、BC.

    (1)如图1,点P是直线BC上方抛物线上一点,当△PBC面积最大时,点M、N分别为x、y轴上的动点,连接PM、PN、MN,求△PMN的周长最小值;
    (2)如图2,点C关于x轴的对称点为点E,将抛物线沿射线AE的方向平移得到新的拋物线y',使得y'交x轴于点H、B(H在B的左侧).将△CHB绕点H顺时针旋转90°至△C'HB'.抛物线y'的对称轴上有一动点S,坐标系内是否存在一点K,使得以O、C'、K、S为顶点的四边形是菱形,若存在,请直接写出点K的坐标;若不存在,请说明理由.
    解:(1)如图1,A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4),
    ∴直线BC的解析式为,
    过点P作y轴平行线,交线段BC于点Q,
    设,
    ∴=,
    ∵0<m<8,
    ∴P(4,6).
    作P点关于y轴的对称点P1,P点关于x轴的对称点P2,连接P1P2交x轴、y轴分别为M,N,
    此时△PMN的周长最小,其周长等于线段P1P2的长;
    ∵P1(﹣4,6),P2(4,﹣6),
    ∴.
    (2)如图2中,∵E(0,﹣4),平移后的抛物线经过E,B,
    ∴抛物线的解析式为y=﹣x2+bx﹣4,把B(8,0)代入得到b=4,
    ∴平移后的抛物线的解析式为y=﹣x+4x﹣4=﹣(x﹣2)(x﹣8),
    令y=0,得到x=2或8,
    ∴H(2,0),
    ∵△CHB绕点H顺时针旋转90°至△C′HB′,
    ∴C′(6,2),
    当OC′=C′S时,可得菱形OC′S1K1,菱形OC′S2K2,
    ∵OC′=C′S==2,
    ∴可得S1(5,2﹣),S2(5,2+),
    ∵点C′向左平移一个单位,向下平移得到S1,
    ∴点O向左平移一个单位,向下平移个单位得到K1,
    ∴K1(﹣1,﹣),同法可得K2(﹣1,),
    当OC′=OS时,可得菱形OC′K3S3,菱形OC′K4S4,
    同法可得K3(11,2﹣),K4(11,2+),
    当OC′是菱形的对角线时,设S5(5,m),则有52+m2=12+(2﹣m)2,
    解得m=﹣5,
    ∴S5(5,﹣5),
    ∵点O向右平移5个单位,向下平移5个单位得到S5,
    ∴C′向上平移5个单位,向左平移5个单位得到K5,
    ∴K5(1,7),
    综上所述,满足条件的点K的坐标为(﹣1,﹣)或(﹣1,)或(11,2﹣)或(11,2+)或(1,7).


    11.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.

    (1)求该抛物线的解析式;
    (2)如图①,若点D是抛物线上一个动点,设点D的横坐标为m(0<m<3),连接CD、BD、BC、AC,当△BCD的面积等于△AOC面积的2倍时,求m的值;
    (3)若点N为抛物线对称轴上一点,请在图②中探究抛物线上是否存在点M,使得以B,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出所有满足条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
    解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+2中,得:,解得:,
    ∴抛物线解析式为;

    (2)过点D作y轴平行线交BC于点E,
    把x=0代入中,得:y=2,
    ∴C点坐标是(0,2),又B(3,0)
    ∴直线BC的解析式为,



    ∴=,
    由S△BCD=2S△AOC得:
    ∴,
    整理得:m2﹣3m+2=0
    解得:m1=1,m2=2
    ∵0<m<3
    ∴m的值为1或2;

    (3)存在,理由:
    设:点M的坐标为:(m,n),n=﹣x2+x+2,点N(1,s),点B(3,0)、C(0,2),
    ①当BC是平行四边形的边时,
    当点C向右平移3个单位,向下平移2个单位得到B,
    同样点M(N)向右平移3个单位,向下平移2个单位N(M),
    故:m+3=1,n﹣2=s或m﹣3=1,n+2=s,
    解得:m=﹣2或4,
    故点M坐标为:(﹣2,﹣)或(4,﹣);
    ②当BC为对角线时,
    由中点公式得:m+1=3,n+3=2,
    解得:m=2,故点M(2,2);
    综上,M的坐标为:(2,2)或(﹣2,)或(4,).
    12.已知抛物线y=ax2﹣2ax+3与x轴交于点A、B(A左B右),且AB=4,与y轴交于C点.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)如图,证明:对于任意给定的一点P(0,b)(b>3),存在过点P的一条直线交抛物线于M、N两点,使得PM=MN成立;
    (3)将该抛物线在0≤x≤4间的部分记为图象G,将图象G在直线y=t上方的部分沿y=t翻折,其余部分保持不变,得到一个新的函数的图象,记这个函数的最大值为m,最小值为n,若m﹣n≤6,求t的取值范围.

    解:(1)抛物线y=ax2﹣2ax+3的对称轴为x=1,又AB=4,由对称性得A(﹣1,0)、B(3,0).

    把A(﹣1,0)代入y=ax2﹣2ax+3,得a+2a+3=0,∴a=﹣1.
    ∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.

    (2)如图,过M作GH⊥x轴,PG∥x轴,NH∥x轴,
    由PM=MN,则△PMG≌△NMH(AAS),
    ∴PG=NH,MG=MH.
    设M(m,﹣m2+2m+3),则N(2m,﹣4m2+4m+3),
    ∵P(0,b),GM=MH,
    ∴yG+yH=2yM,
    即b+(﹣4m2+4m+3)=2(﹣m2+2m+3),∴2m2=b﹣3,
    ∵b>3,
    ∴关于m的方程总有两个不相等的实数根,
    此即说明了点M、N存在,并使得PM=MN.证毕;

    (3)图象翻折前后如右图所示,其顶点分别为D(1,4)、D′(1,2t﹣4).

    ①当D′在点H(4,﹣5)上方时,
    2t﹣4≥﹣5,∴t≥﹣,
    此时,m=t,n=﹣5,∵m﹣n≤6,∴t+5≤6,∴t≤1,
    ∴﹣≤t≤1;
    ②当点D′在点H(4,﹣5)下方时,
    同理可得:t<﹣,m=t,n=2t﹣4,
    由m﹣n≤6,得t﹣(2t﹣4)≤6,
    ∴t≥﹣2,∴﹣2≤t<﹣.
    综上所述,t的取值范围为:﹣2≤t≤1.
    13.如图,抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣2,0),点P为抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E.
    (1)求抛物线解析式;
    (2)若点P在第一象限内,当OD=4PE时:
    ①求点D、P、E的坐标;
    ②求四边形POBE的面积.
    (3)在(2)的条件下,若点M为直线BC上一点,点N为平面直角坐标系内一点,是否存在这样的点M和点N,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.

    解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,A(﹣2,0)在抛物线上,∴x=﹣=1,解得:a=,b=﹣,
    抛物线解析式为y=x2﹣x﹣2;

    (2)令y=x2﹣x﹣2=0,(x﹣4)(x+2)=0,解得:x1=﹣2,x2=4,
    当x=0时,y=﹣2,
    由B(4,0),C(0,﹣2),得,直线BC的表达式为:y=x﹣2
    设D(m,0),∵DP∥y轴,∴E(m, m﹣2),P(m, m2﹣m﹣2),
    ∵OD=4PE,
    ∴m=4(m2﹣m﹣2﹣m+2),
    ∴m=5,m=0(舍去),
    ∴D(5,0),P(5,),E(5,),
    ∴四边形POBE的面积=S△OPD﹣S△EBD=×5×﹣×1×=;

    (3)存在,设M(n, n﹣2),
    ①以BD为对角线,如图1,

    ∵四边形BNDM是菱形,
    ∴MN垂直平分BD,
    ∴n=4+,
    ∴M(,),
    ∵M,N关于x轴对称,
    ∴N(,﹣);
    ②以BD为边,如图2,

    ∵四边形BDMN是菱形,
    ∴MN∥BD,MN=BD=MD=1,
    过M作MH⊥x轴于H,
    ∴MH2+DH2=DM2,
    即(n﹣2)2+(n﹣5)2=12,
    ∴n1=4(不合题意),n2=5.6,
    ∴N(4.6,),
    同理(n﹣2)2+(4﹣n)2=1,
    ∴n1=4+(不合题意,舍去),n2=4﹣,
    ∴N(5﹣,﹣),
    ③以BD为边,如图3,

    过M作MH⊥x轴于H,
    ∴MH2+BH2=BM2,
    即(n﹣2)2+(n﹣4)2=12,
    ∴n1=4+,n2=4﹣(不合题意,舍去),
    ∴N(5+,),
    综上所述,点N坐标为:()或 (,)或(5﹣,)或 (5+,).
    14.如图,矩形OABC中,O为原点,点A在y轴上,点C在x轴上,点B的坐标为(4,3),抛物线y=﹣x2+bx+c与y轴交于点A,与直线AB交于点D,与x轴交于C,E两点.
    (1)求抛物线的表达式;
    (2)点P从点C出发,在线段CB上以每秒1个单位长度的速度向点B运动,与此同时,点Q从点A出发,在线段AC上以每秒个单位长度的速度向点C运动,当其中一点到达终点时,另一点也停止运动.连接DP、DQ、PQ,设运动时间为t(秒).
    ①当t为何值时,△DPQ的面积最小?
    ②是否存在某一时刻t,使△DPQ为直角三角形?
    若存在,直接写出t的值;若不存在,请说明理由.

    解:(1)点A(0,3),点C(4,0),
    将点A、C的坐标代入抛物线表达式,解得:b=,c=3,
    故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+3;

    (2)y=﹣x2+x+3=﹣(x﹣4)(x+2),故点E(﹣2,0);
    抛物线的对称轴为:x=1,则点D(2,3),
    由题意得:点Q(t,3﹣t),点P(4,t),
    ①△DPQ的面积=S△ABC﹣(S△ADQ+S△PQC+S△BPD)=3×4﹣ [2×t+2(3﹣t)+(5﹣)×t×]=t2﹣2t.
    ∵>0,故△DPQ的面积有最小值,此时,t=;
    ②点D(2,3),点Q(t,3﹣t),点P(4,t),
    (Ⅰ)当PQ是斜边时,如图1,

    过点Q作QM⊥AB于点M,则MQ=t,MD=2﹣t,BD=4﹣2=2,PB=3﹣t,
    则tan∠MQD=tan∠BDP,即,解得:t=(舍去);
    (Ⅱ)当PD为斜边时,
    过点Q作y轴的平行线交AB于点N,交过点P于x轴的平行线于点M,
    则ND=2﹣t,QN=t,MP=4﹣t,QM=3﹣t﹣t=3﹣2t,

    同理可得:,
    解得:t=或;
    (Ⅲ)当QD为斜边时,
    同理可得:故t=;
    综上,t=或或或.
    15.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3经过点A(﹣1,0)、B(3,0),且与y轴交于点C,抛物线的顶点为D,连接BD,点P是线段BD上的一个动点(不与B、D)重合.
    (1)求抛物线的解析式,并写出顶点D的坐标;
    (2)过点P作PE⊥y轴于点E,求△PBE面积的最大值及取得最大值时P点的坐标;
    (3)在(2)的条件下,若点M是x轴上一动点,点N是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点M,使得以点B,P,M,N为顶点的四边形是平行四边若存在,请直接写出点M的坐标:若不存在,请说明理由.

    解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+3经过点A(﹣1,0)、B(3,0)
    ∴所以二次函数的解析式为:y=﹣x2+2x+3
    ∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4
    ∴D的坐标为(1,4);

    (2)设BD的解析式为y=kx+b
    ∵过点B(3,0),D(1,4)
    ∴解得
    BD的解析式为y=﹣2x+6
    设P(m,﹣2m+6),
    ∵PE⊥y轴于点E,

    ∴PE=m,
    △BPE的PE边上的高h=﹣2m+6,
    ∴S△BPE=×PE×h=m(﹣2m+6)
    =﹣m2+3m=,
    ∵a=﹣1<0,
    ∴当m=时△BPE的面积取得最大值为,
    当m=时,y=﹣2×+6=3,
    ∴P的坐标是(,3);

    (3)设点M(s,0),点N(m,n),n=﹣m2+2m+3,
    ①当BP是边时,
    点P向右平移个单位向下平移3个单位得到B,
    同理点M(N)向右平移个单位向下平移3个单位得到N(M),
    即s=m,0±3=n,
    解得:s=﹣或或;
    ②当PB为对角线时,
    m+s=3+,n=3,
    解得:s=或,
    故:M点的坐标为:;;;;; .


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